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netty,redis,zookeeper高并发实战源码

netty_redis_zookeeper_source_code

netty,redis,zookeeper高并发实战源码

java BIO 模型

当个一个客户端连接进来 都要创建一个线程 与之进行通信，每个线程都独立处理自己
负责的socket连接的输入和输出，

BIO模型的问题

1、 严重依赖 线程， 线程的创建和销毁都需要依赖内核的系统调用，
2、 线程本身的占用的内存就很大， 一个java线程 占用的512k ~ 1m之间，如果
    如果线程数量过多，jvm内存就会耗尽，影响系统性能
3、 线程之间的切换代价是非常高的，操作系统发生线程切换的时候，需要保留线程当前的上下文
    然后执行系统调用，过多的线程频繁切换带来的后果就是，线程切换的时间大于线程执行的时间
    导致cpu的负载过高，直接影响到系统的性能

java NIO 有三个核心组件

• channel
• buffer
• selector

NIO 中的channel

• FileChannel文件通道 用于文件的数据读写

• DatagramChannel 用于udp操作

• SocketChannel套接字通道 用于Socket套接字TCP连接的数据读写

• ServerSocketChannel 服务器套接字通道（或服务器监听通道），允许我们监听TCP连接请求，为每个监听到的请求，创建一个SocketChannel套接字通道

  什么是Channel的本质，该如何理解这个抽象的概念

        就是对传输链路所对应的文件描述符的一种封装
  

NIO中的 selector

selector 表示一个io事件的监听和查询器，通过selector，一个线程可以监听多个通道的io事件的就绪状态
可供选择器监控的通道IO事件类型，包括以下四种：
 （1）可读：SelectionKey.OP_READ
 （2）可写：SelectionKey.OP_WRITE 
 （3）连接：SelectionKey.OP_CONNECT 
 （4）接收：SelectionKey.OP_ACCEPT   

selector 使用流程

• 获取选择器实例

   调用静态工厂方法open()来获取Selector实例 
   Selector selector = Selector.open();
  

• 将通道注册到选择器实例中

   // 2.获取通道 
   ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open(); 
   // 3.设置为非阻塞
   serverSocketChannel.configureBlocking(false);
   // 4.绑定连接
    serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(18899)); 
    // 5.将通道注册到选择器上,并制定监听事件为：“接收连接”事件 
    serverSocketChannel.register(selector，SelectionKey.OP_ACCEPT);
  

• 轮询感兴趣的io就绪事件

使用Buffer类的基本步骤

（1）使用创建子类实例对象的allocate()方法，创建一个Buffer类的实例对象。
（2）调用put()方法，将数据写入到缓冲区中。
（3）写入完成后，在开始读取数据前，调用Buffer.flip()方法，将缓冲区转换为读模式。
（4）调用get()方法，可以从缓冲区中读取数据。
（5）读取完成后，调用Buffer.clear( )方法或Buffer.compact()方法，将缓冲区转换为写入模式，可以继续写入。

详解NIO Channel类

对应到不同的网络传输协议类型，在Java中都有不同的NIO Channel（通道）相对应

Reactor 反应器模式

reacotr模式是高性能网络编程在设计和架构层面的基础模式
Reactor（反应器）模式是高并发的重要基础原理

Reacotr 模式的组成

• reactor 反应器线程 负责响应IO事件，负责分发到 对应的handler 处理器
• handler 处理器 非阻塞的处理业务

单线程版的reactor反应器模式

reactor 和  handler 在同一个线程里

实战: 多线程版本的reactor反应器

 1、 引入多个selector选择器
 2、 设计一个新的子反应器类，一个子反应器负责查询一个selector的查询分发
 3、 开启多个处理线程，一个处理线程负责执行一个反应器分发
 4、 进行IO事件的隔离 不同的IO事件用不同的handler 
 
 SubReactor： 子反应器类 主要负责OP_Accept 事件的查询和分发，防止复杂的IO
 操作导致 新连接事件的查询延迟
 
 5、 将IO事件的查询，分发和处理线程隔离，具体说就是将handler处理的线程不放在和
 reactor反应器相关的线程绑定在一起，
 
 MultiThreadEchoServerReactor  多线程版本反应器
 MultiThreadEchoHandler 多线程版本的回显处理器